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洗車廢水處理及回用技術研究

1 洗車廢水水質

汽車在行駛過程中很容易受污染，車體和玻璃所粘附的污垢主要是塵埃，燃料燃燒不完全的油煙和空氣中漂浮的各種微粒等。底盤和車輪粘附的污垢主要是泥沙，路面瀝青，煤焦油和燃燒油等。它們重復污染或混合污染時，會形成粘附力很強的污垢。發動機中的污垢主要來自燃料。由于汽車各部位粘附的污垢類型不同，清洗時所用的洗滌劑及清洗方式也有差別。就洗滌劑成分而言，其主要成分為烷基酚聚氧乙烯醚等非離子表面活性劑以及起潤滑作用和光亮作用的陰離子表面活性劑，常用的為烷基硫酸鈉和磷酸醋鹽等。由此可以看出洗車廢水中主要的污染物為油類污物、泥沙、洗滌劑。由于清洗車輛類型的不同(小型車輛和大型運輸車)、洗車行功能不同(單純洗車與修車洗車相結合)、清洗方式不同(機械洗車與人工高壓水沖洗)，洗車廢水污染物成分會有差異。但本質上洗車廢水水質相差不大。在有些情況下，洗車廢水中可能還含有重金屬。經現場實測及參考資料研究,典型性洗車廢水水質狀況如表1所示。

2 洗車廢水處理及回用技術

2.1 大型車輛場洗車廢水的處理
2.1.1傳統工藝
采用沉淀-除油-過濾的處理工藝。運輸車輛場的洗車廢水多為修車后的含油廢水和洗車廢水的混合水，一般水量比較大。如成都車輛段的洗車廢水處理廠，其處理工藝流程見圖1。在這個處理工藝中，沉砂槽、格柵的作用主要是對客車洗刷的污水進行初次沉淀，將大顆粒物質沉于沉砂槽中，水中大的懸浮物則被格柵攔截。斜板隔油池則用來處理漂浮油和沉淀較大顆粒物，可用集油器收集漂浮油，輸送至貯油池中。通過調節沉淀池對水量和水質進行調節后，在氣浮池中除去污水中的乳化油和懸浮物。整個處理工藝所產生的污泥則被輸送至污泥干化場中干化。這種傳統的處理工藝適用于普通的洗車廢水處理，但由于該流程有專門的除砂、除油工藝，占地面積較大，出水可滿足廢水排放標準但卻在總大腸桿菌、濁度等指標上不一定滿足《中華人民共和國生活雜用水水質標準》(GJ25.1-89)的回用洗車用水要求。因此，若需回用則還要有更為嚴格的深度處理工藝。
2.1.2 電解法
除了采用上述的傳統處理工藝外，還有采用生物接觸氧化池、膜過濾等技術，也不乏采用電解的方法來對洗車廢水進行處理。以天津市運輸七場貨車洗刷廢水的處理為例，該廢水為機械修理和清理沖洗貨車及場地的廢水。處理這種廢水可以采用重力分離法和吸附聚結法，但是占地面積大，且處理效果不是十分理想。該運輸場采用電解槽處理法對洗車廢水進行了處理。

2.2 小型洗車行洗車廢水的回用工藝
2.2.1 膜生物反應器
用膜生物反應器處理洗車廢水的工藝流程見圖3。沖洗汽車的污水與生活污水混合后進入污水沉砂隔油池，去除污水中比重較大的無機砂粒和浮油有利于后續膜生物反應器的處理，反應器中膜組件的主要功能是對污泥混合液進行泥水分離，濾出處理后的水。此法可以采用較高的污泥濃度(≥10g／L)，剩余污泥排放量可達到最低限度，從而泥齡很長，可使世代周期長的細菌(如硝化菌)在反應器內得以截留和繁殖，并使出水被代謝物含量很低，水質穩定；占地小，運行管理簡單，易于實現自動化。但是必須采用連續的運行方式以保持活性污泥的活性，如間斷了較長時間后，罐體內的活性污泥會失去活性。且當膜生物反應器進水水溫低于8℃時，活性污泥的活性也將受到一定的影響，這必將導致出水的惡化。并且，該工藝需注意避免對微生物新陳代謝有抑制作用的消毒劑混入系統中，否則微生物的正常生理機能將受到破壞，也會使出水惡化。

2.2.2物理處理法
物理處理法——膜濾法，適用于水量小而水質變化大的情況。一般是讓污水經過一系列的過濾介質，使得污水中含有的泥砂等大顆粒物質與一部分有機物質通過過濾機理得以去除。其過濾介質通常采用石英砂、活性炭、陶粒等。工藝流程如圖4。

其中，多介質過濾器中可裝有石英砂等濾料以濾除水中的泥、砂、鐵銹、油污等；活性炭用來將水中的各種氣味、顏色、洗滌劑、肥皂等吸附去除；精密過濾器可將水中殘留的泥、砂、鐵銹、油污等過濾掉，從而保證最終出水水質；膜則將水中大分子化合物、粘土、顏料、礦物質、乳液粒子、微生物、潤滑脂、洗滌劑以及油、水乳液去除。此法運用過濾、吸附等物理原理將水中的污染物去除，出水效果良好；設備安裝簡便，軟硬管均可；占地面積小，使用經濟等。但是各工藝需要經常反洗，活性炭使用一段時間后需再生精密過濾中的濾芯也需定期更換等。并且進水需要有較好的水質，否則各工藝的使用壽命將會縮短。
2.3 洗車廢水處理研究的新進展
余志,范躍華,王仕匯,陳威采用渦流電凝聚——氣浮——接觸過濾組合工藝對洗車廢水進行了試驗研究,討論了操作電壓(U)、電流強度(I)、電解時間(t)、pH值等因素對處理效果的影響,結果表明其在最佳試驗條件U為25V,I為0.6A,t為10min,pH值為7～7.5下,水中CODcr的質量濃度從144.45mg/L降到60.96mg/L,濁度從39.06NTU降低到4.61NTU,CODcr和濁度去除率可分別達到57.8%和88.2%,處理水質達到污水綜合排放標準的一級排放標準。同時還將該工藝與化學混凝工藝進行了對比試驗,發現該工藝處理效果優于化學混凝。潘涌璋，謝曉敏采用磁種一磁濾法對洗車廢水進行處理，達到廢水回用的目的。考察了磁種投加量、混凝劑用量、磁場強度和磁濾速度對出水濁度的影響，并在最佳條件下對實際廢水進行了處理。結果表明，在磁種投加量為80mg/L,聚合抓化鋁用量為45mg/L，磁場強度為2000Gs，磁濾速度為80m/h的條件下，出水達到了生活雜用水水質標準的要求(CJ25. 1-89) 。
2.4 洗車廢水處理后污泥的處置
對于洗車廢水的處理不但要考慮水的處理，同時還要考慮洗車廢水處理后的污泥處置。由于汽車在行駛的過程中沾染了很多的泥土，清洗車輛過程中沉積的污泥數量可觀。李揚成等認為，洗車場污泥中的礦物油經降解含量很微，對作物無不良影響。重金屬鉻和鉛含量遠低于國家控制標準。污泥可用于造田、種植農作物，污泥也可用于客土、改土、增厚土層。受鉛污染的洗車場污泥最好用于植樹、種植花草，或用于燒磚瓦。

3 結論與展望

洗車廢水回用，目前各種工藝都存在一些缺陷僅采用混凝沉淀出水效果難以保證;采用砂濾或活性炭過濾吸附處理運行費用高;采用氣浮產品造價高;采用膜生物反應器時操作不靈活、產品適應性差。尋找處理效果好，造價運行費用低的工藝有待進一步探索研究。
我國洗車廢水回用將來發展方向有以下三個:①出現新工藝，能顯著降低回用成本，提高出水水質，這主要是針對小型裝置而言，大型洗車場受空間制約少，工藝也較成熟;②隨著水價上漲，市場進一步規范，小型洗車點將走向聯合，形成大型洗車場，實現洗車廢水采用大型處理設施集中處理，降低單位造價及處理成本，目前，洗車廢水回用較為成功的均為大型洗車場可以證明這一點;③洗車采用中水或雨水以降低洗車成本。